摘要：针对一类含扰动的非线性离散系统,讨论了系统状态观测器的设计问题,给出了一种离散系统状态观测器的设计方法,并将该方法应用到奇异系统观测器设计中。首先,根据李雅普诺夫稳定性理论,得到离散系统在不含外部扰动下观测器增益矩阵存在的充分条件;其次,考虑到离散系统的扰动项,针对系统中的外部扰动在李雅普诺夫函数设计中纳入性能指标,得到含扰动情况下离散系统观测器增益矩阵存在的充分条件,该方法可以通过设置性能指标减弱扰动对系统状态估计的影响,同时也有利于增益矩阵的设计与求解;最后,将非线性离散系统观测器的设计方法推广到奇异系统中,从而使该方法更具一般性。利用三个数值算例对所提方法进行了检验,仿真结果表明了文中所提方法的可行性与有效性。

摘要：针对群系统编队形成问题,提出了一种满足LQR(Linear Quadratic Regulator)指标的优化控制方法。首先,建立编队形成问题的数学描述和设计编队形成控制协议。其次,给出群系统实现时变编队的充要条件,借助李雅普诺夫方法分析系统的稳定性。然后,设计了编队协议增益矩阵,给出了控制协议满足LQR指标的最优性条件。最后,仿真实验验证了控制方法的有效性。

摘要：针对分布式群系统编队控制问题,提出一种有向拓扑条件下的分布式编队控制方法。首先,通过在控制协议中引入辅助函数,利用变量代换,将编队控制问题简化为自治系统的稳定性问题,使得复杂的控制问题简单化。其次,通过求解线性矩阵不等式设计控制增益矩阵,形式简单,求解复杂度低。然后借助李雅普诺夫方法分析系统的稳定性。仿真实验表明,多无人机系统在分布式控制协议下,能够有效实现编队跟踪控制。

摘要：非线性互联系统广泛应用于各类工业生产中。随着科学技术的迅速发展,控制系统的复杂程度越来越高,同时各子系统之间的互联性也变得越来越强。因此,针对日益复杂的非线性互联系统进行研究,已成为一个非常重要的课题。针对非线性互联系统观测器的设计方法进行研究,通过设计状态观测器实现对互联系统中状态向量的鲁棒估计。首先,基于李雅普诺夫函数给出广义互联系统状态观测器存在的充分条件。其次,将非线性广义互联系统观测器的存在条件进行推广,得到正常非线性互联系统观测器存在的充分条件。观测器的存在条件均通过Schur补引理,以线性矩阵不等式的形式给出,简化了观测器增益矩阵的求解,得到了互联系统观测器的设计方法。最后,利用MATLAB软件计算出观测器的增益矩阵。两个算例仿真结果验证了所提方法的可行性与有效性。

摘要：利用一种完全参数化的设计方法,直接在矩阵二阶系统的框架下研究不确定性矩阵二阶系统的H∞观测器设计问题,目标是使观测过程在保持鲁棒稳定并达到期望的动态特性的同时,还能使得外部干扰到误差状态的传递函数的H∞范数小于事先给定的上界数值。基于矩阵二阶系统的Sylvester方程的完全参数化解,通过一组设计参数建立了观测器的所有增益矩阵以及观测器系统矩阵的左特征向量的完全参数化形式。并在此基础上,将H∞范数的上界约束条件转化成一个等价的约束设计参数的条件。该方法能够提供所有的设计自由度,有很强的应用价值。最后通过一个弹簧质量系统表明此方法的有效性。

摘要：在一微分Riccati方程有正定解的前提下,通过坐标变换方法对该类系统提出了一种指数型降维观测器设计方法,该观测器的增益矩阵取决于微分Riccati方程的正定解.通过对一实际模型的仿真分析,表明所提出的指数型降维观测器具有较好的状态估计性能.

摘要：针对双塔结构所具有的模型不精确及承受随机外力作用这一特点 ,在控制方法选择方面 ,为保证系统控制的顺利实现 ,本文引入了能够对模型不精确具有较好控制效果的广义预测控制策略 ;在优化目标选择方面 ,为降低控制系统的能量 ,以控制增益矩阵的Frobenius范数做为优化目标 ;在优化算法方面 ,为降低计算工作量 ,引入并改进了传统的遗传算法。通过优化计算得到系统参数几组次优解 ,这些解可以供设计者进行选择。最后给出了计算实例。

摘要：提出了一种用于估计航空发动机性能参数退化情况的基于相似增益的扩展卡尔曼滤波方法,滤波器由部件级非线性实时模型和卡尔曼滤波增益矩阵组成。增益矩阵在标准大气条件下设计,并通过相似理论将其扩展到全线。与常增益卡尔曼滤波算法相比,该方法具有更好的收敛性和滤波稳定性。系统仿真表明,该方法能够在当前的机载计算机上完成实时运算,仿真结果令人满意。

摘要：提出了一种具有较高可懂度的基于子空间的语音增强算法。现有的多数语音增强算法无法有效提高增强后语音的可懂度,一个重要原因是这些算法均只使用最小均方误差来限制语音的畸变,却忽视了不同区域语音畸变对可懂度的影响存在较大差异。为了弥补这一缺陷,提出了借助先验信噪比和增益矩阵来判断语音畸变区域,通过改变增益矩阵将对可懂度影响较大的放大倍数大于6.02dB的畸变进行幅度谱限制。客观评价表明,该算法能提高增强后语音可懂度NCM评测值。主观试听结果表明,该算法确实提高了增强后语音的可懂度。

摘要：针对卫星反作用飞轮系统故障检测问题,提出一种非线性自适应观测器方法.首先对于一般非线性系统设计了非线性自适应观测器,其增益矩阵具有时变特性,且可由解析式一步求出.进而给出了故障检测函数与故障检测逻辑.在阐述单个飞轮数学模型及三轴正交飞轮系统动力学模型后,给出了实际全阶非线性自适应观测器的具体表示形式.最后对飞轮发生突然卡死和摩擦力矩增大的故障情况进行了仿真,结果表明:故障检测算法在飞轮系统无故障时可对其状态进行快速跟踪,当飞轮系统发生故障时,能及时有效检测出故障.